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Maschine zum Verringern der Stärke von Metallrohren oder -stangen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Verringern der Stärke von Metallrohren oder-stangen, in welcher ein Walzenpaar mit zueinander parallelen Achsen in einem hin- und hergehenden Gehäuse gelagert ist und die beiden Walzen durch Zahnräder miteinander verbunden sind und letztere mit Zahnstangen im Eingriff stehen, wodurch den Walzen bei der hin- und hergehenden Bewegung des Gehäuses gegenüber den Zahnstangen gleichartige, entgegengesetzt gerichtete Bewegungen erteilt werden, wobei die Walzen an ihrem Aussenmantel Nuten von sich über den Walzenumfang fortschreitend ändernder Tiefe und Breite aufweisen,
und die jeweils übereinanderliegenden Teile der Nuten zwischen den Walzen einen Spalt zur Aufnahme eines durch den in ihm ausgeübten Pressdruck zu schwächenden Werkstückes bilden.
An solchen Maschinen ist das Werkstück an einem am Maschinenbett beweglichen Schlitten befestigt, und in Verbindung mit dem Schlitten sind Vorrichtungen vorgesehen, die dem Werkstück periodisch unterbrochene axiale Vorschubbewegungen und auch periodisch unterbrochene Teildrehungen erteilen.
In der Anlaufstellung jedes Arbeitsganges bilden die Nuten einen Spalt von genügenden Abmessungen, um ein Weiterbefördern des Werkstückes zwischen den Walzen zu ermöglichen. Während jedes Arbeitsganges üben die sich im Querschnitt verkleinernden Nuten auf das Werkstück den beabsichtigten, die Querschnittsschwächung des Werkstückes verursachenden Pressdruck aus, wobei sich das Gehäuse gegen das im Querschnitt abgesetzte Ende des Werkstückes bewegt und dem Werkstück periodisch unterbrochene Axialbewegungen und Teildrehungen nach der Gegenbewegung des Gehäuses und vor dem Anlaufen des nächsten Arbeitsganges erteilt werden.
An einem bekannten Pilgerwalzwerk wird das Walzengehäuse gleichfalls durch einen Schubkurbelantrieb hin- und herbewegt und es werden die Zahnstangen nach jedem Hin- und Hergang des Gehäuses mittels eines Klinkenschaltwerkes um eine kleine Strecke hin- und hergeschoben, wodurch die Walzen in Endlagen gebracht werden, die ein Nachrücken des Werkstückes zwischen den Walzen ermöglichen.
Zufolge des Umstandes, dass die Nuten der Walzen eine sich ändernde Tiefe und Breite aufweisen, ändert sich auch der Radius des Nutengrundes stetig zwischen einem Maximum und einem Minimum und nachdem gewöhnlich die Grösse der Walzendrehung gegenüber der Gehäusebewegung konstant ist, verändert sich die Umfangsgeschwindigkeit der in Berührung mit dem Werkstück befindlichen Nutenteile und es ergibt sich ein unerwünschtes Rutschen zwischen den Walzen und dem Werkstück. Der erstrebte Idealfall fordert ein ausschliessliches Abwälzen der Walzen am Werkstück und es ist das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die die Erfüllung der aufgestellten Forderung weitgehendst ermöglicht.
Gemäss der Erfindung sind an einer Maschine der einleitend beschriebenen Art die in an sich bekannter Weise längsbeweglich gelagerten Zahnstangen mit Bewegungsgliedern verbunden, welche ihnen während der Einwirkung der Walzenkaliber auf das Werkstück eine auf die Kalibertiefe abgestimmte ungleichförmige Geschwindigkeit von solchem Verlauf erteilen, dass die jeweilige Umfangsgeschwindigkeit der mit dem Werkstück in Berührung befindlichen Nutenteile der Walzen, insbesondere des Kalibergrundes, mit der linearen Geschwindigkeit des Walzengehäuses übereinstimmt.
In der Zeichnung ist die Maschine in Fig. 1 teilweise geschnitten in der Seitenansicht und in Fig. 2 in der Draufsicht dargestellt.
Es ist ein Maschinenbett 10 vorgesehen, an welchem ein durch einen motorisch angetriebenen Schubkurbelmechanismus od. dgl. hin- und herbewegbares Gehäuse 11 angeordnet ist. In diesem Gehäuse ist ein Paar von Walzen 13 gelagert, die miteinander durch Zahnräder 14 gleichartig, mit entgegengesetztem Drehsinn drehbar verbunden sind. Eines dieser Zahnräder oder weitere mit diesen verbundene Zahnräder 15 befinden sich im Eingriff mit Zahnstangen 16, wodurch den Walzen bei hin- und hergehender Bewegung des Gehäuses eine Drehbewegung erteilt wird. Weiters sind am Umfang der Walzen 13 sich überdeckende Nuten 13 a von sich stetig ändernder Tiefe und Breite vorgesehen. Das breitere Ende jeder Nut endigt in einem Teil von vergrösserter Tiefe, wodurch sich ein hinterdrehter Schnitt ergibt.
Am Maschinenbett sitzt auch ein Schlitten 17, an welchem das Werkstück 18 befestigt werden kann.
Diesem Schlitten ist ein geeigneter Mechanismus zugeordnet, der dem Werkstück einen periodisch aussetzenden Axialvorschub und eine Teildrehung am Ende des Rückhubes des Gehäuses vermittelt, während-
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dessen das Werkstück zwischen den Nutenteilen von maximaler Tiefe und Breite angeordnetist. Gegebenenfalls können Mittel vorgesehen sein, durch welche dem Werkstück sowohl axiale als auch Drehbewegungen nach jedem Hub erteilt werden.
Bei Anwendung der Erfindung an einer solchen Maschine sind die Zahnstangen längsverschiebbar in Führungen des Gehäuses 11 angeordnet und mit Exzentern 19 einer Welle 20 verbunden, wodurch die Zahnstangen gleichzeitig mit dem Hin- und Hergang des Gehäuses hin- und herbewegt werden. Weiters ist die Anordnung so getroffen, dass die Drehbewegung der Walzen, die sich aus der Differentialbewegung der Zahnstangen und des Gehäuses ergibt, die Umfangsgeschwindigkeit der Teile der Walzennuten verursacht, welche Nutenteile sich in Berührung mit dem Werkstück befinden, wobei diese Umfangsgeschwindigkeit in konstanter Wechselbeziehung zu dem Grad der relativen Axialbewegung zwischen Gehäuse und Werkstück aufrechterhalten wird, wodurch die grösste Annäherung an die reine Abrollbewegung der Walzen gegenüber dem Werkstück bewirkt ist.
Beispielsweise wird im einfachsten Falle, in welchem sich das Gehäuse mit konstanter Geschwindigkeit hin- und herbewegt, die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen variieren, um die Umfangsgeschwindigkeit jener Nutenteile konstant zu halten, die sich in Kontakt mit dem Werkstück befinden. Wenn immer die Geschwindigkeit des Gehäuses variiert, was der Fall ist, wenn es z. B. durch einen Schubkurbelmechanismus hin- und herbewegt wird, wird sich die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen wie auch die linerare Geschwindigkeit des Gehäuses verändern, um die Umfangsgeschwindigkeit der in Berührung mit dem Werkstück befindlichen Nutenteile aufrechtzuerhalten.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Welle 20 über Getriebe mit Kegelrädern 21, eine Welle 22 und Kegelräder 23 von einer treibenden Welle 24 angetrieben, die zugleich auch zum Antrieb der Welle 25 des Schubkurbelrades 12 dient. Es kann das Gehäuse 11 jedoch in anderer Weise auch durch einen gesteuerten Hydraulikzylinder oder durch andere geeignete Mittel hin- und herbewegt werden, wobei die Bewegung dieser Mittel auf die Gehäusebewegung bezogen ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Maschine zum Verringern der Stärke von Metallrohren oder -stangen, in welcher ein Walzenpaar mit zueinander parallelen Achsen in einem hin- und hergehenden Gehäuse gelagert ist und die beiden Walzen durch Zahnräder miteinander verbunden sind und letztere mit Zahnstangen im Eingriff stehen, wodurch den Walzen bei der hin- und hergehenden Bewegung des Gehäuses gegenüber den Zahnstangen gleichartige, entgegengesetzt gerichtete Bewegungen erteilt werden, wobei die Walzen an ihrem Aussenmantel Nuten von sich über den Walzenumfang fortschreitend ändernder Tiefe und Breite aufweisen, und die jeweils übereinanderliegenden Teile der Nuten zwischen den Walzen einen Spalt zur Aufnahme eines durch den in ihm ausgeübten Pressdruck zu schwächenden Werkstückes bilden, dadurch gekennzeichnet,
dass die in an sich bekannter Weise längsbeweglich gelagerten Zahnstangen mit Bewegungsgliedern verbunden sind, welche ihnen während der Einwirkung der Walzenkaliber auf das Werkstück eine auf die Kalibertiefe abgestimmte ungleichförmige Geschwindigkeit von solchem Verlauf erteilen, dass die jeweilige Umfangsgeschwindigkeit der mit dem Werkstück in Berührung befindlichen Nutenteile der Walzen, insbesondere des Kalibergrundes, mit der linearen Geschwindigkeit des Walzengehäuses übereinstimmt.